315-AWS SAP AWS 「理論・実践・一問道場」RDSデータベースのクロスリージョン読み取りレプリカ

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理論

1. AWS RDS (Relational Database Service) のクロスリージョンレプリケーション

クロスリージョン読み取りレプリカ: RDSは、異なるAWSリージョン間でデータベースの読み取り専用レプリカを作成できます。このレプリカは、読み取り専用トラフィックを処理し、オリジナルのデータベースのレイテンシーを削減します。これにより、グローバルに分散したユーザーが低レイテンシーでデータにアクセスできるようになります。

主な利点:

データ整合性の保持: クロスリージョンレプリカを使用すると、各リージョンでデータベースの読み取り専用コピーを維持でき、アプリケーションのパフォーマンスが向上します。
耐障害性の向上: 本番リージョンに障害が発生した場合でも、他のリージョンでレプリカを使用することで、サービスの継続性が確保されます。

2. AWS Route 53のルーティングポリシー

レイテンシーベースルーティング: Route 53では、ユーザーのリクエストを最も低いレイテンシーで応答できるリージョンに自動的にルーティングできます。この方法は、世界中のユーザーに迅速なアクセスを提供するのに最適です。

使用シーン: ユーザーが異なるリージョンに分散している場合や、アプリケーションのレスポンスを最適化したい場合に役立ちます。
メリット: リージョン間での遅延を最小化し、ユーザー体験を向上させることができます。

ジオロケーションルーティング: Route 53では、ユーザーの物理的な場所に基づいてトラフィックをルーティングできます。特定の地域のユーザーに特定のリージョンを選択させる際に有効です。

使用シーン: サービス提供地域を限定したい場合や、地域ごとのリソースにトラフィックを分配したい場合に使用されます。

3. AWS DMS (Database Migration Service)

DMSのフルロードとCDC (変更データキャプチャ):

フルロード: データベース全体のデータを一度に移行しますが、リアルタイムの更新には対応していません。
CDC (変更データキャプチャ): データベースで行われた変更を追跡し、継続的に異なるリージョンに反映させる方法です。これにより、データ同期のリアルタイム性が保たれます。

DMSは主に、オンプレミスからクラウドへのデータ移行や、クラウド内でのデータ同期に使用されます。

4. グローバルなアプリケーションのパフォーマンス向上策

データの読み取り専用トラフィックの最適化: 世界中のユーザーが読み取り専用のデータにアクセスする場合、クロスリージョンのレプリカを活用して、最寄りのリージョンから高速にデータを提供することが重要です。これにより、データ取得にかかる遅延を最小化できます。

ユーザー接続の最適化: Route 53のルーティングポリシーを適切に設定することで、ユーザーが常に最適なリージョンに接続できるようにします。

結論

グローバルに分散したユーザーに対して低レイテンシーを提供し、データ同期を効率的に行うためには、RDSのクロスリージョン読み取りレプリカを使用し、Route 53でレイテンシーベースのルーティングを設定することが効果的です。これにより、世界中のユーザーに対してパフォーマンスの最適化が可能になります。

実践

略

一問道場

問題 #315

ある企業は、アメリカ合衆国のAWSリージョンで売上報告アプリケーションを実行しています。このアプリケーションは、Amazon API Gateway Regional APIとAWS Lambda関数を使用して、Amazon RDS for MySQLデータベースからオンデマンドでレポートを生成します。アプリケーションのフロントエンドはAmazon S3でホストされており、Amazon CloudFrontディストリビューションを通じてユーザーがアクセスします。企業は、ドメインのDNSサービスとしてAmazon Route 53を使用しています。Route 53はシンプルなルーティングポリシーで設定され、API Gateway APIへのトラフィックをルーティングしています。

今後6ヶ月以内に、企業は欧州に事業を拡大する予定です。データベーストラフィックの90%以上は読み取り専用トラフィックです。企業はすでに新しいリージョンにAPI Gateway APIとLambda関数をデプロイしています。

ソリューションアーキテクトは、レポートをダウンロードするユーザーのレイテンシーを最小限に抑えるソリューションを設計する必要があります。

どのソリューションが要件を満たしますか？

A. AWS Database Migration Service (AWS DMS)タスクを使用して、元のリージョンの主データベースを新しいリージョンのデータベースにフルロードで複製します。その後、Route 53レコードをレイテンシーベースのルーティングに変更してAPI Gateway APIに接続します。

B. AWS Database Migration Service (AWS DMS)タスクを使用して、元のリージョンの主データベースを新しいリージョンのデータベースにフルロードと変更データキャプチャ（CDC）で複製します。その後、Route 53レコードをジオロケーションルーティングに変更してAPI Gateway APIに接続します。

C. 新しいリージョンでRDSデータベースのクロスリージョン読み取りレプリカを設定します。その後、Route 53レコードをレイテンシーベースのルーティングに変更してAPI Gateway APIに接続します。

D. 新しいリージョンでRDSデータベースのクロスリージョン読み取りレプリカを設定します。その後、Route 53レコードをジオロケーションルーティングに変更してAPI Gateway APIに接続します。

解説

この問題の解説では、要求された要件（レイテンシーの最小化と読み取り専用トラフィックの効率的な取り扱い）を満たすために最適な方法を選択することが求められています。

要件

レイテンシーの最小化: ユーザーがレポートをダウンロードする際の遅延を減らし、できるだけ迅速にレポートにアクセスできるようにする。

データベースの90%以上が読み取り専用トラフィック: 読み取り専用のデータにアクセスする場合、データの複製を行い、他のリージョンでも効率的にアクセスできるようにする。

解説

A. AWS DMSタスクをフルロードで実行し、Route 53のレイテンシーベースルーティングに変更

AWS DMS (Database Migration Service) はデータベースの移行を支援するサービスです。フルロードを使うと、データを一度に全て複製できますが、変更のトラッキングは行わないため、継続的なデータ同期には向いていません。

レイテンシーベースのルーティングを使うことで、ユーザーの地理的な位置に基づいて最もレイテンシーが低いリージョンにトラフィックをルーティングできます。しかし、この方法はリアルタイムのデータ同期が必要な場合には最適ではないため、この解決策はあまり適切ではありません。

B. AWS DMSタスクをフルロード＋CDCで使用し、Route 53のジオロケーションルーティングに変更

フルロード＋CDC (変更データキャプチャ) はデータを全量でコピーした後、データの変更を継続的に追跡して同期します。これにより、データの整合性を保ちながら、異なるリージョン間で同期を維持できます。

ジオロケーションルーティング は、ユーザーの物理的な場所に基づいて最適なリージョンを選択するため、レイテンシーの低減には効果的です。ただし、リアルタイムの同期が必要な場合に、CDCの実装を適切に管理しないと問題が発生する可能性があります。この解決策は機能しますが、要件に完全に一致しない可能性があります。